Calculadora de volumen de acumulador y potencia de calentamiento (preliminar)

¿Qué tamaño de acumulador de agua caliente necesitas?

El acumulador debe contener agua suficiente para cubrir las extracciones consecutivas durante la hora de mayor consumo. El cálculo consta de tres pasos.

1. Demanda diaria. Número de personas por consumo individual: V_day = N × q.

2. Conversión a temperatura de acumulación. Una ducha usa agua a 40 °C, pero el acumulador se mantiene a 60 °C. Al mezclar el agua caliente con fría, se extrae menos del acumulador: V_store = V_day × (t_use − t_cold) / (t_store − t_cold).

3. Periodo punta. La parte del consumo diario extraída de forma consecutiva, por ejemplo las duchas de la mañana, determina el volumen. No toda el agua almacenada se puede extraer a la temperatura prevista, por lo que se divide entre la fracción útil: V = V_store × share / usable fraction.

Ejemplo

Una vivienda con tres personas consume 50 litros de agua a 40 °C por persona y día. El agua de red está a 10 °C y la acumulación a 60 °C. La demanda diaria es de 150 L y su equivalente a temperatura de acumulación es 150 × 30 / 50 = 90 L. Si por la mañana se extrae el 60 %, es decir, 54 L, y la fracción útil es del 80 %, el volumen necesario es 67,5 L. Elige el tamaño inmediatamente superior.

Potencia y tiempo de calentamiento

Calentar un litro de agua un grado requiere 1,163 Wh. Por tanto, τ = 1,163 × V × ΔT / P (V en litros, P en vatios, τ en horas). Un acumulador de 80 litros pasa de 15 °C a 60 °C con una resistencia de 2 kW en 1,163 × 80 × 45 / 2000 = 2,1 horas y consume 4,2 kWh.

¿Cuántos kW necesita un calentador instantáneo?

Sin acumulación, el agua debe calentarse mientras circula y la potencia depende del caudal: P = 1,163 × V̇ × ΔT (V̇ en litros por hora). Calentar 10 litros por minuto de 10 °C a 40 °C requiere 20,9 kW. Por eso los calentadores eléctricos instantáneos consumen corrientes elevadas y las calderas mixtas de gas se dimensionan con mayor potencia para agua caliente que para calefacción.

¿Por qué acumular a 60 °C?

La legionela puede multiplicarse en agua templada. Por eso es habitual mantener los sistemas de acumulación a 60 °C o más y mezclar con agua fría en el punto de uso. Una temperatura de acumulación mayor también proporciona más agua útil con el mismo volumen.

Límites

El consumo por persona es la entrada más incierta y puede multiplicarse varias veces según los hábitos. En edificios de viviendas, hoteles y similares se estudian conjuntamente la simultaneidad, las pérdidas de recirculación y la capacidad de recuperación. Esta herramienta solo ofrece una primera estimación para una vivienda.

Preguntas frecuentes

¿Qué acumulador de agua caliente necesitan 4 personas?

Para 4 personas con un consumo diario definido como 40 L por persona a 60 °C, la acumulación a 60 °C requiere unos 106,7 L. Se supone agua fría a 10 °C, una fracción de demanda punta del 50 % y un volumen útil del 75 %. Son supuestos de ejemplo. La demanda real y las pérdidas de recirculación deben evaluarse por separado.

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¿Cuánto tarda en calentar un calentador de agua?

Calentar 80 L de agua de 10 °C a 60 °C con un calentador de 2 kW y una eficiencia del 100 % requiere unas 2,326 horas. La estimación supone potencia constante y temperatura uniforme del agua. Las pérdidas de calor del depósito y las tuberías pueden aumentar el tiempo real.

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